Elektrisko krāšņu sildelementu bojājumu cēloņi

Dzīve sildelementi atkarīgs no vairākiem faktoriem: no darba temperatūras, tās izmaiņu rakstura laika gaitā, sildītāja konstrukcijas un izmēra, krāsns atmosfēras ietekmes uz to. To var izraisīt pakāpeniska apstrādājamā materiāla oksidēšanās (vai tā pulverizēšana, ja runājam par dārgmetāliem vai sildītājiem, kas darbojas vakuumā vai aizsargatmosfērā) vai mehāniskās izturības zudums.

Sildītājiem izmantotie materiāli karsējot veido blīvas oksīda plēves, kas pasargā pamatmateriālu no tālākas oksidēšanās, tāpēc līdz noteiktām (katram materiālam) temperatūrām oksidēšanās attīstās ārkārtīgi lēni, un, izejot cauri šim temperatūras līmenim, process paātrinās. asi. Materiālu izsmidzināšana vakuumā vai aizsargatmosfērā arī notiek tādā pašā veidā.

Materiāla maksimālajai pieļaujamajai temperatūrai jābūt temperatūrai, pie kuras krasi palielinās materiāla oksidēšanās vai dispersijas process. Pārsniedzot šo līmeni, sildelementa kalpošanas laiks ievērojami samazinās.

Sildītājam oksidējoties, uz tā esošā oksīda plēve (parasti nevadoša vai mazvadoša) pamazām sabiezē un samazinās metāla serdes šķērsgriezums. Tāpēc sildītāja pretestība pakāpeniski palielinās, un tajā izdalītā jauda samazinās. Kad šis jaudas samazinājums kļūst ievērojams (apmēram 10-15%), sildītājs ir jānomaina pret jaunu, tā kalpošanas laiks beidzas.

Pakāpenisks sildītāja pretestības palielināšanas process tā oksidācijas vai izkliedes rezultātā ne vienmēr ir iemesls tā nomaiņai; ļoti bieži sildītājs sabojājas ilgi pirms tā pretestība sasniedz robežvērtību. Sildītājam parasti ir vairākas novājinātas vietas, nelielas plaisas līkumos, oksīda plēvju ieslēgumi un tamlīdzīgi, kur tiek novērota lokāla pretestības palielināšanās.

Šādas paaugstinātas pretestības zonas izraisīs lokālu pārkaršanu sildītājos un intensīvāku oksidēšanos šīs pārkaršanas vietās. Savukārt intensīva oksidēšanās izraisīs turpmāku sildītāja šķērsgriezuma samazināšanos šajos punktos, tālāku to temperatūras paaugstināšanos, process turpināsies pieaugošā ātrumā un novedīs pie sildītāja izdegšanas vienā no šie punkti.

1 mm stiepļu sildītāja kalpošanas laiks atkarībā no tā temperatūras (gaisā)

Līdzīgs efekts var rasties, ja sildītāja virsma ir netīra vai nepareizi projektēta, ja siltuma pārnešana uz dažām tā daļām ir apgrūtināta (piemēram, sildītāja daļās, kas ir ekranētas ar ugunsizturīgiem balstiem vai āķiem), kā rezultātā notiek lokāla pārkaršana .

Šāda veida lokālā pārkaršana būtiski neietekmēs sildītāja kalpošanas laika samazināšanos gadījumos, kad to absolūtās vērtības ir zemas un karstāko zonu temperatūras nesasniegs vērtības, pie kurām notiek intensīva oksidēšanās (vai izkliede) materiāls sākas.

Tāpēc ir jācenšas nodrošināt, lai starp sildītāja darba temperatūru un tā maksimāli pieļaujamo apkures temperatūru būtu noteikta robeža, kas pārsniedz iespējamās lokālās pārkaršanas vērtību. Ja šī rezerve ir maza, tad šīs lokālās pārkaršanas ir jāsamazina, racionāli projektējot un izvēloties lielus sildītāja šķērsgriezumus, jo jo lielāki šie šķērsgriezumi, jo mazāks ir vietējo sašaurinājumu procents, jo mazāk lokālo būs. pārkaršana.

Sildītāja atteices iemesls var būt arī tā nepietiekamā mehāniskā izturība augstās temperatūrās, tā tendence ložņāt vai deformēties.Piemēram, ja sildītājs ir konstruēts tā, ka darba temperatūrā tas sāk deformēties zem sava svara (velkot uz āķiem karājušās sildītāja cilpas, izliekot sildītāja spoles), tad blakus esošie pagriezieni vai cilpas var aizvērties, loki iekšā. šīs vietas un rezultātā izdeg sildītājs vai vienkārši lokāla sekcijas retināšana stiepšanās rezultātā ar atkal lokālas pārkaršanas veidošanos.

Visbeidzot, sildītājs var tikt bojāts ķīmiskās mijiedarbības rezultātā darba temperatūrā ar oderes materiāliem. elektriskā cepeškrāsnsar ko viņš saskaras vai ar tās atmosfēru.

Jebkura materiāla veiktspēju elektriskās pretestības krāsns sildelementos var raksturot ar divām temperatūrām — ieteicamo darba temperatūru un maksimāli pieļaujamo temperatūru.

Materiāla maksimālā pieļaujamā temperatūra atbilst temperatūras robežai, pēc kuras sākas tā intensīva oksidēšanās vai izšļakstīšanās un attiecīgi krass kalpošanas laika samazinājums. Ieteicamā temperatūra ir zemāka par maksimāli pieļaujamo.

Apgabalā, ko ierobežo ieteicamā materiāla temperatūra, sildītāja kalpošanas laiks ir diezgan ilgs, metālu sakausējumiem apmēram 12000-15000 stundas. Šajā zonā ierobežota lokālā pārkaršana nav briesmīga, jo pat ar to ievērojamajiem izmēriem sildītāja temperatūra nepārsniegs maksimāli pieļaujamo vērtību. Tāpēc šādās temperatūrās var izmantot mazus sildītāja šķērsgriezumus.Protams, visos gadījumos, kad iespējams, sildītāji jāprojektē tā, lai to projektētā temperatūra nepārsniegtu ieteicamo.